新しい治療法を求めて心臓細胞の再生を研究

患者が世界の主要な死亡原因の 1 つである 心不全 を発症すると、健康で機能している心臓細胞が失われ始めます。心不全により、かつては柔軟だったこれらの細胞が線維性細胞に変わり、収縮と弛緩ができなくなります。心臓細胞がこのように硬化すると、血液を人体の他の臓器に効果的に輸送する能力が低下します。人間はこれらの心臓細胞を再生できないため、患者は予防的治療や対症療法を含む長い回復の道を歩むことになります。

ただし、一部の哺乳類は心臓細胞を再生できますが、これは通常、出生直後から一定期間にわたって発生します。これを基に、マフムード・サラマ・アーメド博士と国際研究チームは、心臓細胞再生のために米国食品医薬品局（FDA）が以前に承認した新しい治療薬または既存の治療計画を特定する研究を完了しました。

彼らの研究「哺乳類の心臓再生を誘発するFDA承認薬の特定」は、Nature Cardiovascular Researchに掲載されました。

「この研究は、対症療法ではなく、再生療法を目的としています」とアーメド氏は付け加えました。

テキサス工科大学ジェリー・H・ホッジ薬学部の薬学教授であるアーメド氏は、テキサス大学サウスウェスタン医療センターでこの研究に取り組みました。同氏は、今回の研究はテキサス大学サウスウェスタン医療センターのヘシャム・サデック医学博士の研究室による2020年の研究結果に基づいていると述べた。

その研究で研究者らは、2つの転写因子、Meis1とHoxb13を遺伝的に削除すると、マウスが実際に心臓細胞を再生できることを実証した。この情報を基に、アハメド氏と共著者らは2018年にテキサス大学サウスウェスタン医療センターで最新の研究を開始した。彼らは、アミノグリコシド系抗生物質であるパロモマイシンとネオマイシンを使用して、転写因子（Meis1とHoxb13）を標的にすることから始めた。

「私たちは、内部転写をオフにして心臓細胞の再生能力を回復させる阻害剤を開発しました」とアハメド氏は付け加えた。

アハメド氏は、パロモマイシンとネオマイシンの構造は、Meis1転写因子に結合して阻害する可能性を示していると述べた。この結合がどのように起こるかを理解するために、研究チームはまず、パロモマイシンとネオマイシンの分子メカニズムと、これらが Meis1 遺伝子と Hoxb13 遺伝子に結合する仕組みを解明する必要がありました。

「私たちは、心筋梗塞または虚血を患っているマウスでこの試験を始めました」とアハメド氏は説明します。「パロモマイシンとネオマイシンの両方の薬剤が相乗的に作用して駆出率 (心臓の収縮ごとに心臓から出る血液の割合) を増加させ、心室 (心腔) の収縮性が大幅に改善されることが分かりました。これにより心拍出量が増加し、心臓に形成された線維性瘢痕が減少しました。」

研究チームは、アラバマ大学バーミンガム校の科学者と協力して、心筋梗塞を患っている豚にパロモマイシンとネオマイシンを投与しました。研究者らは、心筋梗塞を患っている豚にパロモマイシンとネオマイシンを与えると、収縮力、駆出率、心拍出量の全体的な改善が見られることを発見した。

今後の研究では、アハメド氏はパロモマイシンとネオマイシンの結合プロファイルを 2 つではなく 1 つの分子に組み合わせることに関心を持っています。成功すれば、新しい分子は抗生物質耐性に関連する望ましくない、または潜在的に望ましくない影響を回避できると彼は言います。

「Meis1 と Hoxb13 をターゲットとする新しい合成小分子を作成したいと考えています」とアハメド氏は言います。「毒物学研究に関連して豚での研究を継続したいと考えています。将来的には、これが人間での臨床試験への導入となることを願っています。」

「良いニュースは、安全性プロファイルが確立され、副作用がよく知られている FDA 承認薬をいくつか使用しているため、治験中の新薬の承認手順の一部を省略できることです。これが薬物の再利用の素晴らしい点です。より早く臨床にたどり着くことができ、命を救うことができるのです。」